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      載銀及酸處理改性對稻殼活性炭吸附脫硫性能的影響

      2016-08-11 09:46:48范俊剛陳仁燕田心瑤張志剛李文秀
      石油學(xué)報(石油加工) 2016年4期
      關(guān)鍵詞:脫硫吸附稻殼

      范俊剛, 陳仁燕, 田心瑤, 李 平, 張志剛, 李文秀

      (1.沈陽化工大學(xué) 遼寧省化工分離技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 沈陽 110142; 2.東北大學(xué) 理學(xué)院, 遼寧 沈陽 110819)

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      載銀及酸處理改性對稻殼活性炭吸附脫硫性能的影響

      范俊剛1,2, 陳仁燕1, 田心瑤1, 李平1, 張志剛1, 李文秀1,2

      (1.沈陽化工大學(xué) 遼寧省化工分離技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 沈陽 110142; 2.東北大學(xué) 理學(xué)院, 遼寧 沈陽 110819)

      摘要:將稻殼炭化后經(jīng)KOH浸泡及焙燒活化制得稻殼活性炭,再利用超聲波輔助AgNO3溶液浸漬及HNO3酸處理,制得改性稻殼活性炭。采用XRD、SEM、BET、FT-IR等手段表征樣品,利用含噻吩模擬油填充床實(shí)驗(yàn),研究改性稻殼活性炭吸附脫硫性能,并利用吸附模型方程對吸附過程進(jìn)行熱力學(xué)及動力學(xué)分析。結(jié)果表明,AgNO3浸漬并焙燒后形成Ag微晶顆粒分散于活性炭表面,HNO3酸處理會增加活性炭表面酸性含氧官能團(tuán)數(shù)量;改性后稻殼活性炭吸附脫硫能力增加,4種活性炭的吸附脫硫能力從大到小依次為Ag-HNO3-AC、HNO3-AC、Ag-AC、RH-AC;Langmuir等溫吸附模型、準(zhǔn)n階動力學(xué)吸附模型、Weber-Morris內(nèi)擴(kuò)散模型能較好地說明改性稻殼活性炭吸附噻吩的作用機(jī)理。

      關(guān)鍵詞:稻殼;活性炭; 改性; 脫硫; 吸附

      燃料油中的含硫化合物是大氣污染物主要來源之一[1]。燃燒產(chǎn)生的SOx會危害人類健康,引起酸雨,導(dǎo)致汽車排氣系統(tǒng)催化劑中毒[2]。燃料油中噻吩類多環(huán)化合物的脫除是生產(chǎn)低硫甚至無硫產(chǎn)品的關(guān)鍵。傳統(tǒng)加氫脫硫技術(shù)(HDS)[3]因成本高、辛烷值損耗大、噻吩類硫化物脫除困難,煉油企業(yè)面臨更換設(shè)備生產(chǎn)清潔產(chǎn)品的巨大挑戰(zhàn)。吸附脫硫[4-5]是一種操作條件溫和、辛烷值損耗低,利用吸附劑與噻吩類硫化物直接作用達(dá)到深度脫硫的方法,能夠有效地脫除噻吩類含硫化合物。

      活性炭(AC)是具有豐富孔道結(jié)構(gòu)、高比表面積且價格便宜的吸附劑。吸附劑的表面物理性質(zhì)(比表面積、孔徑等)決定了吸附的廣泛性,而吸附劑的化學(xué)性質(zhì)(表面官能團(tuán)、金屬離子等)決定了吸附的選擇性[6]。人們對活性炭的吸附性能進(jìn)行了廣泛的研究。 Tang等[7]采用超聲波輔助浸漬法使活性炭負(fù)載Pt、Ag雙金屬,并用于噻吩的吸附脫除,發(fā)現(xiàn)Pt能促進(jìn)軟酸銀離子和軟堿噻吩之間的結(jié)合,超聲波處理過程有利于活性炭表面金屬顆粒的分散程度。Seredych等[8]研究了活性炭負(fù)載Ag、Co、Ni等金屬后對二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩的吸附,結(jié)果表明,3種金屬均能增加活性炭表面的活性位點(diǎn),不僅提高了活性炭的吸附能力,而且能夠促進(jìn)二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩的氧化。

      當(dāng)今全球水稻年產(chǎn)量約6.0×109t,產(chǎn)生約1.2×109t的稻殼副產(chǎn)品。由于稻殼燃燒值較低,大多被就地焚燒或丟棄,不利于環(huán)保及綜合利用。將稻殼制成具有較大吸附容量或較強(qiáng)選擇性吸附能力的稻殼活性炭,能極大地擴(kuò)展稻殼副產(chǎn)品的應(yīng)用,節(jié)約能源并減少環(huán)保壓力[9]。

      利用廉價稻殼原料制備稻殼活性炭,經(jīng)超聲波輔助AgNO3浸漬以及HNO3酸處理,制得改性稻殼活性炭,研究了改性稻殼活性炭對模擬汽油中噻吩的吸附性能,并對該吸附脫硫過程進(jìn)行熱力學(xué)及動力學(xué)機(jī)理分析。

      1 實(shí)驗(yàn)部分

      1.1原料和試劑

      稻殼,來自遼寧省盤錦市水稻田;噻吩、HNO3(質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%)、AgNO3,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;正庚烷、KOH,天津市永大化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;無水乙醇、鹽酸,天津市大茂化學(xué)試劑廠產(chǎn)品。所用試劑均為分析純。

      1.2吸附劑的制備

      將洗凈并干燥的稻殼在N2氣氛下經(jīng)400~600℃高溫炭化,經(jīng)KOH溶液浸泡,N2氣氛下經(jīng)700~900℃高溫活化,制得稻殼活性炭(RH-AC)。

      取一定量RH-AC浸漬于0.2 mol/L的AgNO3溶液中,超聲波處理20 min,持續(xù)恒溫振蕩20 h。用去離子水洗至無Ag+檢出,干燥后在N2氣氛下經(jīng)500℃焙燒,產(chǎn)物記為Ag-AC。

      取一定量RH-AC浸于HNO3溶液中,75℃恒溫下浸泡約4 h,用去離子水洗至中性,干燥備用,標(biāo)記為HNO3-AC。

      將HNO3-AC進(jìn)行上述超聲波輔助浸漬AgNO3溶液,復(fù)合改性產(chǎn)物標(biāo)記為Ag-HNO3-AC。

      1.3吸附劑的表征

      采用德國布魯克公司D8 Advance型X射線衍射儀測定樣品的XRD譜;采用日本電子公司JSM-6360LV型高低真空掃描電子顯微鏡對樣品進(jìn)行SEM表征;采用美國麥克公司的SSA-4300型孔隙比表面分析儀低溫N2靜態(tài)吸附容量法測定樣品的比表面積及孔容孔徑(BET);采用美國熱電公司NEXUS470型傅里葉紅外光譜儀測定樣品的FT-IR譜。

      1.4吸附性能評價

      將噻吩(T)溶于正庚烷中,配制成硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)200 μg/g的模擬汽油(MG)。將活性炭吸附劑均勻裝填到8 mm×200 mm(D×L)的不銹鋼柱中(填充密度0.32 g/cm3),用雙柱塞微量泵以4.0 h-1質(zhì)量空速將模擬汽油自下而上通過吸附劑床層,定時收集柱出口流出液。采用Agilent-7890A型氣相色譜儀(PFPD檢測器)測定流出液中噻吩質(zhì)量濃度。以脫硫效率與單位質(zhì)量吸附劑處理模擬汽油體積繪制吸附穿透曲線。脫硫效率為初始硫質(zhì)量與終了硫質(zhì)量之差占初始硫質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

      2 結(jié)果與討論

      2.1制備的活性炭吸附劑的表征結(jié)果

      2.1.1XRD分析

      圖1為Ag-HNO3-AC的XRD譜。由圖1可知,在2θ為20°~38°之間沒有明顯的衍射峰,表明Ag-HNO3-AC中沒有C晶型結(jié)構(gòu),幾乎全部為無定型C;在38.1°、44.2°、64.4°、77.5°、81.7°處有明顯的衍射峰,分別對應(yīng)了立方晶型銀的Ag(111)、Ag(200)、Ag(220)、Ag(311)、Ag(222)晶面。這是由于Ag-HNO3-AC在焙燒過程中活性炭表面負(fù)載的AgNO3發(fā)生如式(1)所示的反應(yīng)。

      圖1 Ag-HNO3-AC吸附劑的XRD譜Fig.1 XRD pattern of Ag-HNO3-AC adsorbent 2AgNO3→2Ag+2NO2↑+O2↑

      (1)

      所浸漬的AgNO3最終呈金屬Ag微晶顆粒狀態(tài)負(fù)載在稻殼活性炭表面,構(gòu)成選擇性吸附脫硫的活性組分。由圖1還可見,Ag晶面峰形尖銳,表明負(fù)載的金屬Ag顆粒晶型良好。

      2.1.2SEM分析

      圖2為RH-AC和Ag-HNO3-AC的SEM照片。由圖2可見,RH-AC孔道結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),表面較平滑,豐富的孔道結(jié)構(gòu)使其具有較大的比表面積及孔容積;由于經(jīng)HNO3浸泡改性,Ag-HNO3-AC的表面被刻蝕出豐富的孔道,孔徑較均勻有序,表面分布的白色顆粒為所負(fù)載的Ag微晶顆粒。浸漬過程中的超聲波輔助處理,提高了負(fù)載Ag晶粒的分散性,對提高稻殼活性炭的吸附效果有促進(jìn)作用。

      圖2 RH-AC和Ag-HNO3-AC吸附劑的SEM照片F(xiàn)ig.2 The SEM images of RH-AC and Ag-HNO3-AC adsorbents (a) RH-AC; (b)Ag-HNO3-AC

      2.1.3N2吸附-脫附分析

      圖3為RH-AC和Ag-HNO3-AC的孔徑分布和N2吸附-脫附等溫線。由圖3(a)可見,RH-AC和Ag-HNO3-AC的孔徑集中于0.5~1.0 nm,大部分是微孔結(jié)構(gòu),表明HNO3處理沒有破壞稻殼活性炭表面微孔結(jié)構(gòu),且浸漬AgNO3經(jīng)焙燒后形成的Ag

      圖3 RH-AC和Ag-HNO3-AC的孔徑分布及N2吸附-脫附等溫線Fig.3 Pore size distribution curves and N2 adsorption-desorption isotherms of RH-AC and Ag-HNO3-AC (a) Pore size distribution curves; (b) N2 Adsorption-desorption isotherms

      微晶顆粒在超聲波輔助作用下均勻分布在稻殼活性炭表面,沒有產(chǎn)生聚集而阻塞活性炭孔道內(nèi)部結(jié)構(gòu);由圖3(b)可見,RH-AC和Ag-HNO3-AC的N2吸附等溫線皆為典型Langmuir等溫吸附模型的Ⅰ型等溫吸附線,在相對壓力較小時快速吸附,符合微孔物質(zhì)吸附機(jī)理。

      RH-AC活性炭及其改性樣品的比表面積、總孔容及平均孔徑列于表1。由表1可知,HNO3-AC的比表面積較RH-AC略有增加,這是由于HNO3處理有助于清除稻殼活性炭微孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部的有機(jī)雜質(zhì),并對活性炭表面形成刻蝕作用,增加了微孔數(shù)目,平均孔徑相對減??;Ag-AC和Ag-HNO3-AC由于Ag微晶顆粒分布于稻殼活性炭孔道結(jié)構(gòu)表面,比表面積及孔容均相對RH-AC減少,平均孔徑基本不變。

      表1 RH-AC活性炭及其改性樣品的比表面積(SBET)、總孔容(Vtot)及平均孔徑(D)

      2.1.4FT-IR分析

      圖4 RH-AC活性炭及其改性樣品的FT-IR譜Fig.4 FT-IR spectra of RH-AC adsorbent and its modified samples (1) RH-AC; (2) Ag-AC; (3) HNO3-AC; (4) Ag-HNO3-AC

      2.2改性稻殼活性炭的吸附脫硫性能

      2.2.1噻吩在改性稻殼活性炭上的固定床動態(tài)吸附性能

      圖5為RH-AC活性炭及其改性樣品對噻吩的吸附穿透曲線。由圖5可見,4種活性炭吸附噻吩的穿透點(diǎn)(流出液中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.0001%視為穿透)分別為17.5、19.6、23.1、34.1mL/g,吸附脫硫性能從大到小依序?yàn)锳g-HNO3-AC、HNO3-AC、Ag-AC、RH-AC。RH-AC依靠表面范德華力物理吸附噻吩于活性炭微孔表面;Ag-AC表面負(fù)載的Ag微晶為路易斯軟酸,與噻吩環(huán)上的路易斯軟堿S通過“軟酸軟堿”結(jié)合形成配位體,且Ag核外的孤對電子與噻吩環(huán)上的π孤對電子形成π鍵絡(luò)合,進(jìn)一步提高對噻吩的吸附能力;HNO3-AC經(jīng)HNO3處理表面含氧酸性官能團(tuán)(羧基、羥基、硝基)增加,有利于加強(qiáng)表面含氧酸性管能團(tuán)上O鍵與噻吩環(huán)上H鍵相結(jié)合的能力;經(jīng)復(fù)合改性的Ag-HNO3-AC,表面負(fù)載的Ag微晶顆粒及增加的含氧酸性官能團(tuán)協(xié)同作用下,進(jìn)一步提高了吸附脫除噻吩的能力,與未改性RH-AC相比,吸附能力提高到1.95倍。

      圖5 RH-AC活性炭及其改性樣品對噻吩的吸附穿透曲線Fig.5 Breakthrough curves of thiophene on RH-AC adsorbent and its modified samples

      2.2.2噻吩在改性稻殼活性炭上的等溫吸附熱力學(xué)分析

      Langmuir和Frundlich等溫吸附模型[10]常用于表述吸附質(zhì)與吸附劑之間相互作用力關(guān)系,廣泛應(yīng)用于吸附機(jī)理分析。利用該2種等溫吸附模型分析噻吩在改性稻殼活性炭上的等溫吸附,結(jié)果示于圖6,模型參數(shù)列于表2。由圖6和表2可知,RH-AC的Freundlich等溫吸附模型擬合相關(guān)系數(shù)R2大于Langmuir等溫吸附模型的,說明稻殼活性炭吸附噻吩主要依靠范德華力,噻吩在活性炭表面豐富的微孔結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行快速、無選擇性的多層物理吸附;而噻吩在3種改性稻殼活性炭吸附過程,采用Langmuir等溫吸附模型擬合效果更優(yōu)。經(jīng)HNO3酸處理的稻殼活性炭增加了表面酸性含氧官能團(tuán)數(shù)量,而經(jīng)AgNO3浸漬后焙燒產(chǎn)生Ag微晶負(fù)載于稻殼活性炭表面,導(dǎo)致稻殼活性炭表面形成選擇性吸附活性位,與噻吩發(fā)生一對一結(jié)合作用,表現(xiàn)為選擇性單層化學(xué)吸附,隨吸附活性位的占用而逐漸達(dá)到最大吸附量。改性稻殼活性炭的理論最大吸附量(qm)的從大到小順序?yàn)锳g-HNO3-AC、HNO3-AC、Ag-AC,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

      圖6 RH-AC活性炭及其改性樣品對噻吩的吸附等溫線Fig.6 Adsorption isotherms of thiophene on RH-AC adsorbent and its modified samples表2 RH-AC活性炭及其改性樣品對噻吩等溫吸附模型參數(shù)Table 2 Parameters of adsorption isotherms of thiophene on RH-AC adsorbent and its modified samples

      AdsorbentLangmuiradsorptionmodelFreundlichadsorptionmodelqm/(mg·g-1)KL/(g·μg-1)R21/pKF/((mg·g-1)·(g·μg)1/p)R2RH-AC15.09780.00080.98970.85020.02180.9904Ag-AC9.05690.00270.97080.66590.08910.9498HNO3-AC9.47300.00290.99030.63980.11330.9814Ag-HNO3-AC15.37110.00180.99900.73200.08270.9824

      2.2.3噻吩在改性稻殼活性炭上的吸附動力學(xué)分析

      噻吩在改性稻殼活性炭上的吸附過程,同時存在物理吸附及化學(xué)吸附,故采用準(zhǔn)2階[11]和準(zhǔn)n階動力學(xué)方程[12]來分析該液相-固相吸附過程吸附動力學(xué)。圖7為改性稻殼活性炭對噻吩的吸附動力學(xué)曲線,動力學(xué)吸附模型參數(shù)列于表3。由圖7和表3可知,準(zhǔn)n階動力學(xué)模型對4種稻殼活性炭吸附噻吩過程擬合效果均較好,可看出噻吩能夠較快速地吸附于改性稻殼活性炭表面。由于活性炭表面負(fù)載的Ag微晶顆粒以及酸性含氧官能團(tuán)能夠與噻吩通過π電子絡(luò)合、酸堿結(jié)合形成配位體,該過程阻力小,吸附速率較快;隨著稻殼活性炭表面選擇性吸附活性位數(shù)量減少,吸附過程迅速達(dá)到平衡,達(dá)到吸附飽和。RH-AC對噻吩的物理吸附能力相對較差,3種改性稻殼活性炭的吸附脫硫性能提高主要是因?yàn)楦男院笮纬傻倪x擇性吸附活性位存在。

      圖7 RH-AC活性炭及其改性樣品對噻吩的吸附動力學(xué)曲線Fig.7 Adsorption kinetics curves of thiophene on RH-AC adsorbent and its modified samples表3 RH-AC活性炭及其改性樣品對噻吩動力學(xué)吸附模型參數(shù)Table 3 Parameters of adsorption kinetics of thiophene on RH-AC adsorbent and its modified samples

      AdsorbentPseudo-2-orderkineticmodelPseudo-n-orderkineticmodelWeber-Morrismodelqe/(mg·g-1)K2/(g·(mg·min)-1)R2qe/(mg·g-1)Kn/(gn-1·mg1-n·min-1)nR2Kid/(mg·g-1·min-0.5)C/(mg·g-1)R2AC1.83880.11310.96711.71180.11940.99950.99530.35970.00240.9855Ag-AC3.60150.06550.96273.40150.12750.94110.99420.72080.02700.9776HNO3-AC3.90260.06480.97383.68330.13510.94430.99870.77850.06960.9877Ag-HNO3-AC4.66960.06920.96764.46120.15680.95210.99320.97010.14780.9538

      2.2.4噻吩在改性稻殼活性炭上的顆粒內(nèi)擴(kuò)散過程分析

      Weber-Morris模型[13]常用于描述顆粒內(nèi)擴(kuò)散過程。稻殼活性炭吸附噻吩過程包括噻吩由溶液主體移動到液-固界面的外擴(kuò)散,以及噻吩由固體表面移動到孔道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的內(nèi)擴(kuò)散,內(nèi)擴(kuò)散過程往往為吸附控速階段。利用Weber-Morris內(nèi)擴(kuò)散模型(qt=Kidt0.5+C)擬合噻吩在稻殼活性炭顆粒內(nèi)部擴(kuò)散過程,結(jié)果示于圖8和表3。由圖8和表3可知,Weber-Morris內(nèi)擴(kuò)散模型能夠很好地描述噻吩在稻殼活性炭孔道內(nèi)擴(kuò)散過程。擬合曲線并不通過原點(diǎn),說明存在孔道邊界擴(kuò)散影響。4種稻殼活性炭的內(nèi)擴(kuò)散模型斜率Kid逐漸增大,代表初始吸附速率依次增大。這是由于改性稻殼活性炭表面生成了選擇性吸附活性位,強(qiáng)化了稻殼活性炭與噻吩的結(jié)合能力;負(fù)載Ag微晶顆粒及HNO3酸處理兩種改性方法對吸附速率的影響效果相近,而兩種方法復(fù)合改性更有利于噻吩在稻殼活性炭上的吸附。截距C表示吸附邊界厚度,4種稻殼活性炭吸附邊界層厚度逐漸增大,即邊界擴(kuò)散影響越來越大。隨著選擇性吸附活性位被噻吩占據(jù),內(nèi)擴(kuò)散過程迅速減小,達(dá)到吸附飽和。

      圖8 RH-AC活性炭及其改性樣品吸附噻吩的 Weber-Morris內(nèi)擴(kuò)散模型擬合Fig.8 Weber-Morris intra-particle diffusion model of thiophene on RH-AC adsorbent and its modified samples

      3 結(jié) 論

      (1)以稻殼為原料制備稻殼活性炭應(yīng)用于燃油吸附脫硫過程。利用超聲波輔助浸漬AgNO3及HNO3酸處理等改性方式,可顯著提高稻殼活性炭吸附噻吩能力,吸附脫硫性能從大到小順序?yàn)锳g-HNO3-AC、HNO3-AC、Ag-AC、RH-AC。浸漬AgNO3后經(jīng)焙燒生成Ag微晶顆粒負(fù)載于稻殼活性炭表面,超聲波輔助過程有利于顆粒的均勻分布,HNO3酸處理增加了稻殼活性炭表面的酸性含氧官能團(tuán)數(shù)量,兩者均構(gòu)成選擇性吸附活性位,分別以π鍵絡(luò)合及酸堿結(jié)合與噻吩發(fā)生結(jié)合作用。

      (2)未改性稻殼活性炭吸附噻吩過程符合Freundlich等溫吸附模型,主要依靠范德華力,發(fā)生多層物理吸附;改性稻殼活性炭吸附噻吩過程更符合Langmuir等溫吸附模型,為單層化學(xué)吸附。

      (3)準(zhǔn)n階動力學(xué)模型均能較好地描述4種稻殼活性炭吸附噻吩過程。噻吩吸附于稻殼活性炭表面為快速吸附過程,選擇性吸附活性位被占據(jù)后迅速達(dá)到吸附飽和,物理吸附對該吸附過程影響較小。吸附過程中既有顆粒內(nèi)擴(kuò)散也有邊界擴(kuò)散的影響,改性過程導(dǎo)致邊界擴(kuò)散影響增大。

      符號說明:

      ce——平衡時硫質(zhì)量分?jǐn)?shù),μg/g;

      C——內(nèi)擴(kuò)散模型截距,mg/g;

      K2——準(zhǔn)2階動力學(xué)方程參數(shù),g/(mg·min);

      KF——Freundlich吸附模型參數(shù),(mg·g-1)·(g·μg-1)1/p;

      Kid——內(nèi)擴(kuò)散模型參數(shù),mg·g-1·min-0.5;

      KL——Langmuir 吸附模型參數(shù),g/μg;

      Kn——準(zhǔn)n階動力學(xué)方程參數(shù),gn-1·mg1-n·min-1;

      n——動力學(xué)方程的階;

      p——Freundlich 吸附模型參數(shù);

      qe——平衡吸附硫容,mg/g;

      qm——飽和吸附硫容,mg/g;

      qt——t時刻吸附硫容,mg/g;

      t——吸附時間,min。

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      收稿日期:2015-07-13

      基金項(xiàng)目:遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2013020080)、遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目(L2013162)資助

      文章編號:1001-8719(2016)04-0681-07

      中圖分類號:TQ424.1

      文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2016.04.004

      Effects of Silver Loaded and Acid-Treated Modification onAdsorptive Desulfurization of Rice Husk Activated Carbon

      FAN Jungang1,2, CHEN Renyan1, TIAN Xinyao1, LI Ping1, ZHANG Zhigang1, LI Wenxiu1,2

      (1.LiaoningProvincialKeyLaboratoryofChemicalSeparationTechnology,ShenyangUniversityofChemicalTechnology,Shenyang110142,China;2.CollegeofScience,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China)

      Abstract:Carbonized rich husk was soaked in KOH solution and then activated through high temperature calcination to get the rich husk activated carbon (RH-AC), which then was treated by AgNO3 solution impregnation accompanying with ultrasound assisted and HNO3 oxidation to get the modified rice husk activated carbon. These products were characterized by XRD, SEM, BET and FT-IR, and their adsorption desulfurization performances were evaluated with thiophene-containing fuel as model fuel by fixed-bed column experiments. Then the adsorption data were fitted with adsorption models for thermodynamic and kinetic analysis. The results revealed that Ag crystal particle active sites formed on RH-AC by the AgNO3 impregnation process and acidic oxygen containing functional groups on surface increased after HNO3 oxidation. The adsorption capacities of Ag-HNO3-AC, HNO3-AC, Ag-AC and RH-AC adsorbents for thiophene decreased in turn. The Langmuir adsorption model, pseudo-n-order equation and Weber-Morris intra-particle diffusion model were well explained the mechanism of thiophene adsorption on modified RH-AC.

      Key words:rice husk; activated carbon; modification; desulfurization; adsorption

      第一作者: 范俊剛,男,講師,碩士,從事燃油脫硫技術(shù)研究

      通訊聯(lián)系人: 李文秀,男,教授,博士,從事化工分離技術(shù)研究;Tel:024-89381082;E-mail:wenxli@126.com

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